專利名稱：一種單相逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單相逆變器。
背景技術(shù)：
根據(jù)逆變器應(yīng)用場(chǎng)合和控制方式的不同，可以將其分為離網(wǎng)型逆變器和并網(wǎng)型逆變器。在并網(wǎng)型逆變器中，根據(jù)是否帶有變壓器，又可以分為變壓器隔離型逆變器和無變壓器型逆變器。無變壓器型逆變器由于其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、體積小、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)成為光伏中小功率的主流。無變壓器型逆變器由于不能實(shí)現(xiàn)直流輸入源和交流負(fù)載間的電氣隔離，漏電流問題是其可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)之一。而傳統(tǒng)的H4拓?fù)湟呀?jīng)不能同時(shí)兼顧漏電流和高效率兩方面問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種單相逆變器，用于提高逆變器的輸出電能質(zhì)量；而且進(jìn)一步提供了單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的調(diào)制策略和/或需求無功功率場(chǎng)合的調(diào)制策略。本發(fā)明提供一種單相逆變器，所述單相逆變器包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；第六開關(guān)I『的第二二端和第一開關(guān)I『的第二二端之間連接有第--鉗位二二極管；
第二開關(guān)I『的第二二端和第五開關(guān)I『的第二二端之間連接有第二二鉗位二二極管；
第七開關(guān)I『的第二二端和第六開關(guān)I『的第二二端之間連接有第三三鉗位二二極管；
第三開關(guān)I『的第二二端和第二開關(guān)I『的第二二端之間連接有第四鉗位二二極管；
第二開關(guān)I『的第二二端和第六開關(guān)I『的第二二端為所述單相逆變器的交流輸出端。優(yōu)選地，所述單相逆變器還包括濾波電路，所述濾波電路包括第一電感、第二電感；所述第二開關(guān)管的第二端通過依次串聯(lián)的第一電感、交流負(fù)載和第二電感連接所述第六開關(guān)管的第二端。優(yōu)選地，所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合時(shí)，對(duì)應(yīng)的六個(gè)工作模態(tài)分別為第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、直流電源負(fù)母線.
一入 ，第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第一鉗位二極管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第一鉗位二極管；第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第三開關(guān)管、 第四鉗位二極管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管；第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、直流負(fù)母線；第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第二鉗位二極管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第二鉗位二極管；第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第七開關(guān)管、 第三鉗位二極管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管。優(yōu)選地，在輸出電壓的正半周時(shí)，所述單相逆變器的第一工作模態(tài)、第二工作模態(tài)、第一工作模態(tài)、第三工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次；在輸出電壓的負(fù)半周時(shí)，所述單相逆變器的第四工作模態(tài)、第五工作模態(tài)、第四工作模態(tài)、第六工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次。優(yōu)選地，所述第一、三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一、三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一、三開關(guān)管截止；所述第二、四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二、四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期時(shí)，所述第二、四開關(guān)管截止；所述第五、七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第五、七開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期時(shí)，所述第五、七開關(guān)管截止；所述第六、八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期時(shí)，所述第六、八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六、八開關(guān)管截止。本發(fā)明還提供一種單相逆變器，包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；第六開關(guān)管的第二端和第一開關(guān)管的第二端之間連接有第一鉗位二極管；第二開關(guān)管的第二端和第五開關(guān)管的第二端之間連接有第二鉗位二極管；第七開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第二端之間連接有第三鉗位二極管；第三開關(guān)管的第二端和第二開關(guān)管的第二端之間連接有第四鉗位二極管；
第二開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第二端為所述單相逆變器的交流輸出端；第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管分別反向并聯(lián)第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管和第八二極管。優(yōu)選地，所述單相逆變器還包括濾波電路，所述濾波電路包括第一電感、第二電感；所述第二開關(guān)管的第二端通過依次串聯(lián)的第一電感、交流負(fù)載和第二電感連接所述第六開關(guān)管的第二端。優(yōu)選地，所述單相逆變器應(yīng)用于需求無功功率的場(chǎng)合時(shí)，對(duì)應(yīng)的八個(gè)工作模態(tài)分別為第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、直流電源負(fù)母線.
一入 ，第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第一鉗位二極管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第一鉗位二極管；第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第三開關(guān)管、 第四鉗位二極管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管；第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、直流負(fù)母線；第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第二鉗位二極管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第二鉗位二極管；第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第七開關(guān)管、 第三鉗位二極管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管；第七工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流自直流電源負(fù)母線分為兩路，一路電流流經(jīng)第四二極管、第三二極管，另一路電流流經(jīng)第八二極管、第三嵌位二極管，然后兩路電流匯合后流經(jīng)交流負(fù)載再分為兩路，一路流經(jīng)第二二極管、第一二極管、直流電源正母線，另一路流經(jīng)第二鉗位二極管、第五二極管、直流電源正母線；第八工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流自直流電源負(fù)母線分為兩路，一路電流流經(jīng)第八二極管、第七二極管，另一路電流流經(jīng)第四二極管、第四嵌位二極管，然后兩路電流匯合后流經(jīng)交流負(fù)載再分為兩路，一路流經(jīng)第六二極管、第五二極管、直流電源正母線，另一路流經(jīng)第一嵌位二極管、第一二極管、直流電源正母線。優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一開關(guān)管截止；所述第二開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管截止；所述第三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管截止；所述第四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期內(nèi)，所述第四開關(guān)管截止；所述第五開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期所述第五開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五開關(guān)管導(dǎo)通， 反之所述第五開關(guān)管截止；所述第六開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管截止；所述第七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管截止；所述第八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期所述第八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第八開關(guān)管截止。優(yōu)選地，所述第一開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一開關(guān)管截止；所述第二開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波，以及正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管導(dǎo)通， 反之所述第二開關(guān)管截止；所述第三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波和三角載波，以及正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管導(dǎo)通， 反之所述第三開關(guān)管截止；所述第四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期內(nèi)，所述第四開關(guān)管截止；所述第五開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期所述第五開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五開關(guān)管導(dǎo)通， 反之所述第五開關(guān)管截止；
所述第六開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波，以及正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管導(dǎo)通， 反之所述第六開關(guān)管截止；所述第七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波和三角載波，以及正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管導(dǎo)通， 反之所述第七開關(guān)管截止；所述第八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期所述第八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第八開關(guān)管截止。優(yōu)選地，所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合時(shí)，對(duì)應(yīng)的六個(gè)工作模態(tài)分別為第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、直流電源負(fù)母線.
一入 ，第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第一鉗位二極管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第一鉗位二極管；第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第三開關(guān)管、 第四鉗位二極管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管；第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、直流負(fù)母線；第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第二鉗位二極管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第二鉗位二極管；第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第七開關(guān)管、 第三鉗位二極管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管。優(yōu)選地，在輸出電壓的正半周，所述單相逆變器的第一工作模態(tài)、第二工作模態(tài)、 第一工作模態(tài)、第三工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次；在輸出電壓的負(fù)半周，所述單相逆變器的第四工作模態(tài)、第五工作模態(tài)、第四工作模態(tài)、第六工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次。優(yōu)選地，所述第一、三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一、三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一、三開關(guān)管截止；所述第二、四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二、四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期時(shí)，所述第二、四開關(guān)管截止；所述第五、七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第五、七開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期時(shí)，所述第五、七開關(guān)管截止；所述第六、八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期時(shí)，所述第六、八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六、八開關(guān)管截止。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器采用上述新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一一第六開關(guān)管的第二端和第一開關(guān)管的第二端之間連接有第一鉗位二極管；第二開關(guān)管的第二端和第五開關(guān)管的第二端之間連接有第二鉗位二極管；第七開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第二端之間連接有第三鉗位二極管；第三開關(guān)管的第二端和第二開關(guān)管的第二端之間連接有第四鉗位二極管。對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以在應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合時(shí)通過采用單極性倍頻調(diào)制策略，使得輸出的等效開關(guān)頻率提高一倍，從而實(shí)現(xiàn)提高逆變器的輸出電能質(zhì)量。進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器的每個(gè)開關(guān)管均反向并聯(lián)一個(gè)二極管， 這樣本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器就可以滿足單位功率因數(shù)場(chǎng)合和需求無功功率場(chǎng)合下的兩種調(diào)制策略。而且采用需求無功功率的調(diào)制策略時(shí)，即使所述單相逆變器當(dāng)前工作于單位功率因數(shù)狀態(tài)，也不需要進(jìn)行需求無功功率的調(diào)制策略向單位功率因數(shù)的調(diào)制策略切換。進(jìn)一步方案，對(duì)于新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過采用單極性倍頻調(diào)制策略，使得輸出的等效開關(guān)頻率提高一倍，進(jìn)一步減小了輸出電流紋波，提高了逆變器的輸出電能質(zhì)量，減小了濾波電感的體積，從而降低了濾波電感上的損耗，并同時(shí)解決了單相非隔離型光伏逆變器的漏電流問題。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器的拓?fù)鋱D；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第一工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第二工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第三工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第四工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第五工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第六工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器的拓?fù)鋱D；圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第一工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第二工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D11是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第三工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第四工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第五工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖14是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第六工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖15為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第七工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖16為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第八工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖17為本發(fā)明第一、二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)場(chǎng)合下的八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序示意圖；圖18為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于第一種需求無功功率場(chǎng)合下的八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序示意圖；圖19為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于第二種需求無功功率場(chǎng)合下的八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種單相逆變器，提高逆變器的輸出電能質(zhì)量， 減小電感電流的紋波，解決了漏電流的問題；而且進(jìn)一步提供了單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的調(diào)制策略和/或無功功率場(chǎng)合的調(diào)制策略。參照?qǐng)D1，為本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器的拓?fù)鋱D。本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器，包括第一開關(guān)管TA1、第二開關(guān)管TA2、第三開關(guān)管TA3、第四開關(guān)管TA4、第五開關(guān)管TBI、第六開關(guān)管TB2、第七開關(guān)管TB3和第八開關(guān)管 TB4。直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第一開關(guān)管TA1、第二開關(guān)管TA2、第七開關(guān)管 TB3、第八開關(guān)管TB4連接直流電源的負(fù)端；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第五開關(guān)管 TBI、第六開關(guān)管TB2、第三開關(guān)管TA3、第四開關(guān)管TA4連接直流電源的負(fù)端。第六開關(guān)管TB2的第二端(即為第三開關(guān)管TA3的第一端)和第一開關(guān)管TAl的第二端(即為第二開關(guān)管TA2的第一端)之間連接有第一鉗位二極管DF1。第二開關(guān)管TA2的第二端(即為第七開關(guān)管TB3的第一端)和第五開關(guān)管TBl的第二端(即為第六開關(guān)管TB2的第一端)之間連接有第二鉗位二極管DF2。第七開關(guān)管TB3的第二端(即為第八開關(guān)管TB4的第一端)和第六開關(guān)管TB2的第二端之間連接有第三鉗位二極管DF3。第三開關(guān)管TA3的第二端(即為第四開關(guān)管TA4的第一端)和第二開關(guān)管TA2的第二端之間連接有第四鉗位二極管DF4。第二開關(guān)管TA2的第二端(即為第七開關(guān)管TB3的第一端)和第六開關(guān)管TB2的第二端(即為第三開關(guān)管TA3的第一端)為所述單相逆變器的交流輸出端，連接有交流負(fù)載。所述交流負(fù)載具體可以為電網(wǎng)。所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合。直流電源的正端(直流電源正母線)通過第一電容CI連接直流電源的負(fù)端(直流電源負(fù)母線)。本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器采用上述新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——第六開關(guān)管TB2的第二端和第一開關(guān)管TAl的第二端之間連接有第一鉗位二極管DFl ；第二開關(guān)管TA2的第二端和第五開關(guān)管TBl的第二端之間連接有第二鉗位二極管DF2 ；第七開關(guān)管TB3的第二端和第六開關(guān)管TB2的第二端之間連接有第三鉗位二極管DF3 ；第三開關(guān)管TA3的第二端和第二開關(guān)管TA2的第二端之間連接有第四鉗位二極管DF4。對(duì)于本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以在應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合時(shí)通過采用單極性倍頻調(diào)制策略，使得輸出的等效開關(guān)頻率提高一倍，從而實(shí)現(xiàn)提高逆變器的輸出電能質(zhì)量。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，第一開關(guān)管TA1、第二開關(guān)管TA2、第三開關(guān)管 TA3、第四開關(guān)管TA4、第五開關(guān)管TBI、第六開關(guān)管TB2、第七開關(guān)管TB3和第八開關(guān)管TB4 均可以為IGBT管。所述第一開關(guān)管TA1、第二開關(guān)管TA2、第三開關(guān)管TA3、第四開關(guān)管TA4、 第五開關(guān)管TBI、第六開關(guān)管TB2、第七開關(guān)管TB3和第八開關(guān)管TB4的第一端為集電極，第二端為發(fā)射極。所述第一開關(guān)管TA1、第二開關(guān)管TA2、第三開關(guān)管TA3、第四開關(guān)管TA4、第五開關(guān)管TBI、第六開關(guān)管TB2、第七開關(guān)管TB3和第八開關(guān)管TB4還可以均為MOSFET等半導(dǎo)體器件。本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器的濾波電路具體可以采用L型濾波器，還可以采用 LC型或LCL型濾波器作為濾波電路。參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器具體可以包括第一電感Li、第二電感L2 作為濾波電路，還可以包括第二電容C。第二開關(guān)管TA2的第二端通過依次串聯(lián)的第一電感Li、電網(wǎng)VG和第二電感L2連接到所述第六開關(guān)管TB2的第二端。所述第二電容C與所述電網(wǎng)VG并聯(lián)。參照?qǐng)D2至圖7，圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第一工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第二工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第三工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第四工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第五工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖7為本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器處于第六工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D。本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器可以應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合。本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合的調(diào)制策略時(shí)，電流回路參見圖2至圖 7所示，對(duì)應(yīng)六個(gè)工作模態(tài)(導(dǎo)通時(shí)為粗實(shí)線，沒有導(dǎo)通時(shí)為細(xì)實(shí)線)第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管TA1、TA2、TA3、TA4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖2，電流經(jīng)直流電源正母線一第一開關(guān)管TAl —第二開關(guān)管TA2—第一電感Li — 電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第三開關(guān)管TA3 —第四開關(guān)管TA4 —直流電源負(fù)母線。第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管TA2、TA4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖3，電流經(jīng)第一鉗位二極管DFl —第二開關(guān)管TA2 —第一電感Ll —電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第一鉗位二極管DFl。第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管TA1、TA3導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖4，電流經(jīng)第三開關(guān)管TA3 —第四鉗位二極管DF4 —第一電感Ll —電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第三開關(guān)管TA3。第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管TBI、TB2、TB3、TB4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖5，電流經(jīng)直流電源正母線一第五開關(guān)管TBI—第六開關(guān)管TB2—第二電感L2 — 電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第七開關(guān)管TB3 —第八開關(guān)管TB4 —直流負(fù)母線。第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管TB2、TB4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖6，電流經(jīng)第二鉗位二極管DF2 —第六開關(guān)管TB2 —第二電感L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第二鉗位二極管DF2。第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管TBI、TB3導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖7，電流經(jīng)第七開關(guān)管TB3 —第三鉗位二極管DF3 —第二電感L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第七開關(guān)管TB3。本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)場(chǎng)合下，電壓和電流同相位(即為電壓為正時(shí)電流為正，電壓為負(fù)時(shí)電流為負(fù))，在電壓為正半周時(shí)，所述單相逆變器的第一工作模態(tài)、第二工作模態(tài)、第一工作模態(tài)、第三工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次；在電壓為負(fù)半周時(shí)，所述單相逆變器的第四工作模態(tài)、第五工作模態(tài)、第四工作模態(tài)、第六工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次。本文所述的正弦調(diào)制波是工頻，三角載波是高頻，例如三角載波為20kHz。參見圖17，該圖為本發(fā)明第一、二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)場(chǎng)合下的八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序示意圖。所述第一、三開關(guān)管TA1、TA3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一、三開關(guān)管TA1、TA3導(dǎo)通，反之所述第一、三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一、三開關(guān)管TA1、TA3截止。所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4導(dǎo)通，反之所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4截止； 在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期時(shí)，所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4截止。所述第五、七開關(guān)管TBI、TB3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五、七開關(guān)管TBI、TB3導(dǎo)通，反之所述第五、七開關(guān)管TBI、TB3截止； 在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期時(shí)，所述第五、七開關(guān)管TB1、TB3截止。所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期時(shí)，所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4導(dǎo)通， 反之所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4截止。本發(fā)明第一實(shí)施例所述單相逆變器構(gòu)造了新的電路拓?fù)?，引入單極倍頻調(diào)制，結(jié)合圖17，可以看到通過采用單極倍頻調(diào)制，使得輸出Vo的等效開關(guān)頻率提高一倍，由此可以使得輸出電流紋波進(jìn)一步減小，提高了逆變器的輸出電能質(zhì)量，減小了濾波電感的體積， 從而降低了濾波電感上的損耗，并同時(shí)解決了倍頻調(diào)制策略應(yīng)用中的漏電流問題。參見圖8，該圖為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器的拓?fù)鋱D。
本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器與第一實(shí)施例的區(qū)別在于所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合和/或需求無功功率的場(chǎng)合時(shí)，第一開關(guān)管TA1、第二開關(guān)管TA2、 第三開關(guān)管TA3、第四開關(guān)管TA4、第五開關(guān)管TBI、第六開關(guān)管TB2、第七開關(guān)管TB3和第八開關(guān)管TB4分別反向并聯(lián)第一二極管DA1、第二二極管DA2、第三二極管DA3、第四二極管 DA4、第五二極管DB1、第六二極管DB2、第七二極管DB3。第八二極管DB4。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器不僅可以應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合，還可以應(yīng)用于需求無功功率的場(chǎng)合。參見圖9至圖14，圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第一工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第二工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖11 是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第三工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第四工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第五工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖14是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第六工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合的調(diào)制策略時(shí)，電流回路參見圖9至圖14所示，對(duì)應(yīng)六個(gè)工作模態(tài)(導(dǎo)通時(shí)為粗實(shí)線，沒有導(dǎo)通時(shí)為細(xì)實(shí)線)第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管TA1、TA2、TA3、TA4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖9，電流經(jīng)直流電源正母線一第一開關(guān)管TAl —第二開關(guān)管TA2—第一電感Li — 電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第三開關(guān)管TA3 —第四開關(guān)管TA4 —直流電源負(fù)母線。第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管TA2、TA4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖10，電流經(jīng)第一鉗位二極管DFl —第二開關(guān)管TA2 —第一電感Ll —電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第一鉗位二極管DFl。第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管TA1、TA3導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖11，電流經(jīng)第三開關(guān)管TA3 —第四鉗位二極管DF4 —第一電感Ll —電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第三開關(guān)管TA3。第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管TBI、TB2、TB3、TB4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖12，電流經(jīng)直流電源正母線一第五開關(guān)管TBl —第六開關(guān)管TB2 —第二電感 L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第七開關(guān)管TB3 —第八開關(guān)管TB4 —直流負(fù)母線。第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管TB2、TB4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖13，電流經(jīng)第二鉗位二極管DF2 —第六開關(guān)管TB2 —第二電感L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第二鉗位二極管DF2。第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管TB1、TB3導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖14，電流經(jīng)第七開關(guān)管TB3 —第三鉗位二極管DF3 —第二電感L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第七開關(guān)管TB3。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)場(chǎng)合下，電壓和電流同相位(即為電壓為正時(shí)電流為正，電壓為負(fù)時(shí)電流為負(fù))，在電壓為正半周時(shí)，所述單相逆變器的第一工作模態(tài)、第二工作模態(tài)、第一工作模態(tài)、第三工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次；在電壓為負(fù)半周時(shí)，所述單相逆變器的第四工作模態(tài)、第五工作模態(tài)、第四工作模態(tài)、第六工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次。
參見圖17，該圖為本發(fā)明第一、二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)場(chǎng)合下的八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序示意圖。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合的調(diào)制策略所述第一、三開關(guān)管TA1、TA3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一、三開關(guān)管TA1、TA3導(dǎo)通，反之所述第一、三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一、三開關(guān)管TA1、TA3截止。所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4導(dǎo)通，反之所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4截止； 在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期時(shí)，所述第二、四開關(guān)管TA2、TA4截止。所述第五、七開關(guān)管TBI、TB3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五、七開關(guān)管TBI、TB3導(dǎo)通，反之所述第五、七開關(guān)管TBI、TB3截止； 在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期時(shí)，所述第五、七開關(guān)管TB1、TB3截止。所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期時(shí)，所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4導(dǎo)通， 反之所述第六、八開關(guān)管TB2、TB4截止。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器構(gòu)造了新的電路拓?fù)?，引入單極倍頻調(diào)制，結(jié)合圖17，可以看到通過采用單極倍頻調(diào)制，使得輸出Vo的等效開關(guān)頻率提高一倍，由此可以使得輸出電流紋波進(jìn)一步減小，提高了逆變器的輸出電能質(zhì)量，減小了濾波電感的體積， 從而降低了濾波電感上的損耗，解決了倍頻調(diào)制策略應(yīng)用中的漏電流問題。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于需求無功功率的場(chǎng)合。參見圖9至圖16，圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第一工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第二工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖11 是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第三工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第四工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖13是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第五工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖14是本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第六工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖15為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第七工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D；圖16為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器處于第八工作模態(tài)對(duì)應(yīng)拓?fù)鋱D。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于需求無功功率的場(chǎng)合的調(diào)制策略時(shí)，電流回路參見圖9至圖16所示，對(duì)應(yīng)八個(gè)工作模態(tài)(導(dǎo)通時(shí)為粗實(shí)線，沒有導(dǎo)通時(shí)為細(xì)實(shí)線)第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管TA1、TA2、TA3、TA4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖9，電流經(jīng)直流電源正母線一第一開關(guān)管TAl —第二開關(guān)管TA2—第一電感Li — 電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第三開關(guān)管TA3 —第四開關(guān)管TA4 —直流電源負(fù)母線。第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管TA2、TA4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖10，電流經(jīng)第一鉗位二極管DFl —第二開關(guān)管TA2 —第一電感Ll —電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第一
17鉗位二極管DFl。第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管TA1、TA3導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖11，電流經(jīng)第三開關(guān)管TA3 —第四鉗位二極管DF4 —第一電感Ll —電網(wǎng)VG —第二電感L2 —第三開關(guān)管TA3。第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管TBI、TB2、TB3、TB4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖12，電流經(jīng)直流電源正母線一第五開關(guān)管TBl —第六開關(guān)管TB2 —第二電感 L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第七開關(guān)管TB3 —第八開關(guān)管TB4 —直流負(fù)母線。第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管TB2、TB4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖13，電流經(jīng)第二鉗位二極管DF2 —第六開關(guān)管TB2 —第二電感L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第二鉗位二極管DF2。第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管TB1、TB3導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止參見圖14，；電流經(jīng)第七開關(guān)管TB3 —第三鉗位二極管DF3 —第二電感L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll —第七開關(guān)管TB3。第七工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管TA1、TA2、TA3、TA4導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；參見圖15，電流經(jīng)直流電源負(fù)母線至直流電源正母線的路徑不同。電流自直流電源負(fù)母線分為兩路，一路電流流經(jīng)第四二極管DA4 —第三二極管DA3，另一路電流流經(jīng)第八二極管DB4 —第三嵌位二極管DF3，然后兩路電流匯合后流經(jīng)第二電感L2 —電網(wǎng)VG —第一電感Ll再分為兩路，一路流經(jīng)第二二極管DA2 —第一二極管DAl —直流電源正母線，另一路流經(jīng)第二鉗位二極管DF2 —第五二極管DBl —直流電源正母線。第八工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管TBI、TB2、TB3、TB4導(dǎo)通，其余開關(guān)管截止。 參見圖16，電流經(jīng)直流電源負(fù)母線至直流電源正母線的路徑不同。電流自直流電源負(fù)母線分為兩路，一路電流流經(jīng)第八二極管DB4 —第七二極管DB3，另一路電流流經(jīng)第四二極管 DA4 —第四嵌位二極管DF4，然后兩路電流匯合后流經(jīng)第一電感Ll —電網(wǎng)VG —第二電感L2 再分為兩路，一路流經(jīng)第六二極管DB2 —第五二極管DBl —直流電源正母線，另一路流經(jīng)第一嵌位二極管DFl —第一二極管DAl —直流電源正母線。由于需求無功功率場(chǎng)合的上述八個(gè)工作模態(tài)的存在，因此每個(gè)開關(guān)管均需要反向并聯(lián)有一個(gè)二極管，以提供上述電流通道。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于第一種需求無功功率的場(chǎng)合，需求無功功率的場(chǎng)合電壓電流不在同相位(即為電壓為正時(shí)電流可能為正也可能為負(fù)，電壓為負(fù)時(shí)電流可能為正也可能為負(fù))，因此需要可靠保證電壓為正時(shí)，為電流提供兩個(gè)流通路徑即是此時(shí)第一工作模態(tài)和第七工作模態(tài)同時(shí)存在；第二工作模態(tài)和第五工作模態(tài)同時(shí)存在(即為第二、六開關(guān)管TA2、TB2同時(shí)導(dǎo)通)。保證電壓為負(fù)時(shí)，也為電流提供兩個(gè)流通路徑，即是此時(shí)第四工作模態(tài)和第八工作模態(tài)同時(shí)存在，第三工作模態(tài)和第六工作模態(tài)同時(shí)存在(即為第三、七開關(guān)管TA3、TB3同時(shí)導(dǎo)通)。參見圖18，該圖為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于第一種需求無功功率場(chǎng)合下的八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序示意圖。此時(shí)，調(diào)制策略對(duì)應(yīng)八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序?yàn)樗龅谝婚_關(guān)管TAl的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一開關(guān)管TAl導(dǎo)通，反之所述第一開關(guān)管TAl截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一開關(guān)管 TAl截止。所述第二開關(guān)管TA2的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管TA2導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管TA2截止。所述第三開關(guān)管TA3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管TA3導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管TA3 截止。所述第四開關(guān)管TA4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第四開關(guān)管TA4導(dǎo)通，反之所述第四開關(guān)管TA4截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期內(nèi)，所述第四開關(guān)管TA4截止。所述第五開關(guān)管TBl的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期所述第五開關(guān)管TBl截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五開關(guān)管TBl導(dǎo)通，反之所述第五開關(guān)管TBl截止。所述第六開關(guān)管TB2的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管TB2導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管TB2 截止。所述第七開關(guān)管TB3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管TB3導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管TB3截止。所述第八開關(guān)管TB4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期所述第八開關(guān)管TB4截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第八開關(guān)管TB4導(dǎo)通，反之所述第八開關(guān)管TB4截止。本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于第二種需求無功功率的場(chǎng)合，需求無功功率的場(chǎng)合電壓電流不在同相位(即為電壓為正時(shí)電流可能為正也可能為負(fù)，電壓為負(fù)時(shí)電流可能為正也可能為負(fù))，因此需要可靠保證電壓為正時(shí)，為電流提供兩個(gè)流通路徑即是此時(shí)第一工作模態(tài)和第七工作模態(tài)同時(shí)存在；第二工作模態(tài)和第六工作模態(tài)同時(shí)存在(即為第二、七開關(guān)管TA2、TB3同時(shí)導(dǎo)通)；保證電壓為負(fù)時(shí)，也為電流提供兩個(gè)流通路徑，即是此時(shí)第四工作模態(tài)和第八工作模態(tài)同時(shí)存在，第三工作模態(tài)和第五工作模態(tài)同時(shí)存在(即為第三、六開關(guān)管TA3、TB2同時(shí)導(dǎo)通)。參見圖19，該圖為本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器應(yīng)用于第二種需求無功功率場(chǎng)合下的八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序示意圖。此時(shí)，調(diào)制策略對(duì)應(yīng)八個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序?yàn)樗龅谝婚_關(guān)管TAl的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一開關(guān)管TAl 導(dǎo)通，反之所述第一開關(guān)管TAl截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一開關(guān)管TAl截止。所述第二開關(guān)管TA2的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波，以及正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管TA2導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管 TA2截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管TA2導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管TA2截止。所述第三開關(guān)管TA3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波和三角載波，以及正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管TA3導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管TA3截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管TA3導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管TA3截止。所述第四開關(guān)管TA4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第四開關(guān)管TA4導(dǎo)通，反之所述第四開關(guān)管TA4截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期內(nèi)，所述第四開關(guān)管TA4截止。所述第五開關(guān)管TBl的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期所述第五開關(guān)管TBl截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五開關(guān)管TBl導(dǎo)通，反之所述第五開關(guān)管TBl截止。所述第六開關(guān)管TB2的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波，以及正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管TB2導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管 TB2截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管TB2導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管TB2截止。所述第七開關(guān)管TB3的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波和三角載波，以及正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管TB3導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管TB3截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管TB3導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管TB3截止。所述第八開關(guān)管TB4的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期所述第八開關(guān)管TB4截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第八開關(guān)管TB4導(dǎo)通，反之所述第八開關(guān)管TB4截止。由上述可知，本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器的每個(gè)開關(guān)管均反向并聯(lián)一個(gè)二極管，這樣本發(fā)明第二實(shí)施例所述單相逆變器就可以滿足單位功率因數(shù)場(chǎng)合和需求無功功率場(chǎng)合下的兩種調(diào)制策略。并且當(dāng)采用需求無功功率的調(diào)制策略時(shí)，即使所述單相逆變器當(dāng)前工作于單位功率因數(shù)狀態(tài)，也不需要進(jìn)行需求無功功率的調(diào)制策略向單位功率因數(shù)的調(diào)制策略切換。本發(fā)明實(shí)施例所述單相逆變器構(gòu)造了新的電路拓?fù)?，引入單極倍頻調(diào)制，結(jié)合圖17至19所示，可以看到通過采用單極倍頻調(diào)制，使得輸出Vo的等效開關(guān)頻率提高一倍，由此可以使得輸出電流紋波進(jìn)一步減小，提高了逆變器的輸出電能質(zhì)量，減小了濾波電感的體積，從而降低了濾波電感上的損耗，解決了倍頻調(diào)制策略應(yīng)用中的漏電流問題。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種單相逆變器，其特征在于，所述單相逆變器包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；第六開關(guān)管的第二端和第一開關(guān)管的第二端之間連接有第一鉗位二極管；第二開關(guān)管的第二端和第五開關(guān)管的第二端之間連接有第二鉗位二極管；第七開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第二端之間連接有第三鉗位二極管；第三開關(guān)管的第二端和第二開關(guān)管的第二端之間連接有第四鉗位二極管；第二開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第二端為所述單相逆變器的交流輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相逆變器，其特征在于，所述單相逆變器還包括濾波電路，所述濾波電路包括第一電感、第二電感；所述第二開關(guān)管的第二端通過依次串聯(lián)的第一電感、交流負(fù)載和第二電感連接所述第六開關(guān)管的第二端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相逆變器，其特征在于，所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合時(shí)，對(duì)應(yīng)的六個(gè)工作模態(tài)分別為第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、直流電源負(fù)母線；第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第一鉗位二極管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第一鉗位二極管；第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第三開關(guān)管、第四鉗位二極管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管；第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、直流負(fù)母線；第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第二鉗位二極管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第二鉗位二極管；第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第七開關(guān)管、第三鉗位二極管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相逆變器，其特征在于，在輸出電壓的正半周時(shí)，所述單相逆變器的第一工作模態(tài)、第二工作模態(tài)、第一工作模態(tài)、第三工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次；在輸出電壓的負(fù)半周時(shí)，所述單相逆變器的第四工作模態(tài)、第五工作模態(tài)、第四工作模態(tài)、第六工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相逆變器，其特征在于，所述第一、三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一、三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一、三開關(guān)管截止；所述第二、四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二、四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期時(shí)，所述第二、四開關(guān)管截止；所述第五、七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第五、七開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期時(shí)，所述第五、七開關(guān)管截止；所述第六、八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期時(shí)，所述第六、八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六、八開關(guān)管截止。
6. 一種單相逆變器，其特征在于，包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第七開關(guān)管和第八開關(guān)管；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；第六開關(guān)I『的第二二端和第一開關(guān)I『的第二二端之間連接有第一鉗位二二極管；第二開關(guān)I『的第二二端和第五開關(guān)I『的第二二端之間連接有第二鉗位二二極管；第七開關(guān)I『的第二二端和第六開關(guān)I『的第二二端之間連接有第三鉗位二二極管；第三開關(guān)I『的第二二端和第二開關(guān)I『的第二二端之間連接有第四鉗位二二極管；第二開關(guān)I『的第二二端和第六開關(guān)I『的第二二端為所述單相逆變器的交流輸出端；第一開關(guān) f、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、關(guān)管和第八開關(guān)管分別反向并聯(lián)第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管和第八二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單相逆變器，其特征在于，所述單相逆變器還包括濾波電路，所述濾波電路包括第一電感、第二電感；所述第二開關(guān)管的第二端通過依次串聯(lián)的第一電感、交流負(fù)載和第二電感連接所述第六開關(guān)管的第二端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的單相逆變器，其特征在于，所述單相逆變器應(yīng)用于需求無功功率的場(chǎng)合時(shí)，對(duì)應(yīng)的八個(gè)工作模態(tài)分別為第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、直流電源負(fù)母線；第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第一鉗位二極管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第一鉗位二極管；第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第三開關(guān)管、第四鉗位二極管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管；第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、直流負(fù)母線；第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第二鉗位二極管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第二鉗位二極管；第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第七開關(guān)管、第三鉗位二極管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管；第七工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流自直流電源負(fù)母線分為兩路，一路電流流經(jīng)第四二極管、第三二極管，另一路電流流經(jīng)第八二極管、第三嵌位二極管，然后兩路電流匯合后流經(jīng)交流負(fù)載再分為兩路，一路流經(jīng)第二二極管、第一二極管、直流電源正母線，另一路流經(jīng)第二鉗位二極管、第五二極管、直流電源正母線；第八工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流自直流電源負(fù)母線分為兩路，一路電流流經(jīng)第八二極管、第七二極管，另一路電流流經(jīng)第四二極管、第四嵌位二極管，然后兩路電流匯合后流經(jīng)交流負(fù)載再分為兩路，一路流經(jīng)第六二極管、第五二極管、直流電源正母線，另一路流經(jīng)第一嵌位二極管、第一二極管、直流電源正母線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單相逆變器，其特征在于，所述第一開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一開關(guān)管截止；所述第二開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管截止；所述第三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管截止；所述第四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期內(nèi)，所述第四開關(guān)管截止；所述第五開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期所述第五開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第五開關(guān)管截止；所述第六開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管截止；所述第七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管截止；所述第八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期所述第八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第八開關(guān)管截止。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單相逆變器，其特征在于，所述第一開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一開關(guān)管截止；所述第二開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波，以及正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第二開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二開關(guān)管截止；所述第三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波和三角載波，以及正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第三開關(guān)管截止；所述第四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期內(nèi)，所述第四開關(guān)管截止；所述第五開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期所述第五開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第五開關(guān)管截止；所述第六開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波，以及正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六開關(guān)管截止；所述第七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)分別由正弦調(diào)制波和三角載波，以及正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第七開關(guān)管截止；所述第八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期所述第八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第八開關(guān)管截止。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的單相逆變器，其特征在于，所述單相逆變器應(yīng)用于單位功率因數(shù)的場(chǎng)合時(shí)，對(duì)應(yīng)的六個(gè)工作模態(tài)分別為第一工作模態(tài)第一、二、三、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、直流電源負(fù)母線；第二工作模態(tài)第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第一鉗位二極管、第二開關(guān)管、交流負(fù)載、第一鉗位二極管；第三工作模態(tài)第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第三開關(guān)管、第四鉗位二極管、交流負(fù)載、第三開關(guān)管；第四工作模態(tài)第五、六、七、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)直流電源正母線、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管、第八開關(guān)管、直流負(fù)母線；第五工作模態(tài)第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第二鉗位二極管、第六開關(guān)管、交流負(fù)載、第二鉗位二極管；第六工作模態(tài)第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，其余開關(guān)管均截止；電流流經(jīng)第七開關(guān)管、第三鉗位二極管、交流負(fù)載、第七開關(guān)管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的單相逆變器，其特征在于，在輸出電壓的正半周，所述單相逆變器的第一工作模態(tài)、第二工作模態(tài)、第一工作模態(tài)、第三工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次；在輸出電壓的負(fù)半周，所述單相逆變器的第四工作模態(tài)、第五工作模態(tài)、第四工作模態(tài)、第六工作模態(tài)在每個(gè)載波周期內(nèi)順序工作一次。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的單相逆變器，其特征在于，所述第一、三開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的正半周期且所述正弦調(diào)制波大于所述三角載波時(shí)，所述第一、三開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第一、三開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期時(shí)，所述第一、三開關(guān)管截止；所述第二、四開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波小于所述三角載波時(shí)，所述第二、四開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第二、四開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期時(shí)，所述第二、四開關(guān)管截止；所述第五、七開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)由正弦調(diào)制波的反向波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生，在所述正弦調(diào)制波的反向波的正半周期且所述正弦調(diào)制波的反向波大于所述三角載波時(shí)，所述第五、七開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第五、七開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的反向波的負(fù)半周期時(shí)，所述第五、七開關(guān)管截止；所述第六、八開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)序信號(hào)正弦調(diào)制波和三角載波進(jìn)行比較產(chǎn)生；在所述正弦調(diào)制波的正半周期時(shí)，所述第六、八開關(guān)管截止；在所述正弦調(diào)制波的負(fù)半周期且所述正弦調(diào)制波小于所述三角載波時(shí)，所述第六、八開關(guān)管導(dǎo)通，反之所述第六、八開關(guān)管截止。
全文摘要
一種單相逆變器包括八個(gè)開關(guān)管；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第一、二、七、八開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；直流電源的正端通過依次串聯(lián)的第五、六、三、四開關(guān)管連接直流電源的負(fù)端；第六開關(guān)管的第二端和第一開關(guān)管的第二端之間連接有第一鉗位二極管；第二開關(guān)管的第二端和第五開關(guān)管的第二端之間連接有第二鉗位二極管；第七開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第二端之間連接有第三鉗位二極管；第三開關(guān)管的第二端和第二開關(guān)管的第二端之間連接有第四鉗位二極管；第二開關(guān)管的第二端和第六開關(guān)管的第二端為所述單相逆變器的交流輸出端。本發(fā)明實(shí)施例單相逆變器，可以提高逆變器的輸出電能質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02M1/42GK102570886SQ20111045207
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者汪洪亮, 趙為 申請(qǐng)人:陽(yáng)光電源股份有限公司